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    图甲和图乙所示的是 a、b两束单色光分别用同一单缝装置进行实验,在距装置恒定距离的屏上得到的图样,图甲是a光照射时形成的图样,图乙是b光照射时形成的图样.下列说法正确的是(   )
    A.a光光子的能量较大
    B.在水中a光波长较短
    C.甲、乙图样分别为a、b两单色光的干涉图样
    D.若用a光照射某金属有光电子逸出,则用b光照射该金属时也有光电子逸出
    魔方格

    本题信息:2011年石景山区一模物理单选题难度一般 来源:未知
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本试题 “图甲和图乙所示的是 a、b两束单色光分别用同一单缝装置进行实验,在距装置恒定距离的屏上得到的图样,图甲是a光照射时形成的图样,图乙是b光照射时形成的图样...” 主要考查您对

光的衍射

光电效应方程

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光的衍射:

1.定义:当光照射到小孔或障碍物上时,光离开直线路径绕到孔或障碍物的阴影里去的现象,叫做光的衍射现象
2.明显衍射条件:障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多.甚至比光的波长还要小
3.形成原因:光的衍射是相干光波叠加的结果,当光源发出的光照射到小孔或障碍物上时,小孔处可以看成许多点光源,障碍物的边缘也可看成许多点光源(惠更斯原理)。这些点光源是相干光源,发出的光相干涉,在光屏上形成明暗相间的条纹


衍射图样及条纹特征:

单缝衍射 圆孔衍射 圆板衍射
①单缝衍射条纹的分布是不均匀的,中央亮条纹与邻边的亮条纹相比有明显的不同。用单色光照射单缝时,光屏上出现亮、暗相间的衍射条纹,中央亮条纹最宽最亮。用白光照射单缝时,中间是白色亮条纹,两边是彩色条纹,其中最靠近中间的色光是紫光,最远离中间的色光是红光。
②中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关,入射光波长越大,单缝越窄,中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大。
③缝变窄,通过的光能变少,而光能分布的范围变宽,所以亮纹的亮度降低
①衍射图样中,中央亮圆的亮度最大,外面是亮、暗相间的圆环,但外围亮环的亮度小,用不同的光照射时得到的图样也不一样,如果用单色光照射时,中间为亮圆,外面是亮度越来越暗的亮环。如果用白光照射时,中间亮圆为白色,周围是彩色圆环。
②中央是大且亮度最大的圆形亮斑,周围分布着明暗相间的同心圆环,且越靠外,圆形亮条纹的亮度越弱,宽度越小。
③只有圆孔足够小时,才能得到明显的衍射图样。在圆孔由较大直径逐渐减小的过程中,光屏依次得到几种不同的现象——圆形亮斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样)、完全黑暗。
④用不同色光照射圆孔时,得到的衍射图样的大小和位置不同,波长越大,中央圆形亮斑的直径越大。
⑤白光的圆孔衍射图样中,中央是大且亮的白色光斑,周围是彩色同心圆环。
⑥圆孔越小,中央亮斑的直径越大,同时亮度越弱
①圆板阴影区的中央有个亮斑——泊松亮斑。
②圆板阴影区的周围有明暗相问的圆形衍射条纹
③亮环或暗环的间距随半径的增大而减小,即越向外条纹越窄

光的干涉和衍射的比较:


爱因斯坦光电效应方程:

Ek=hυ-W(Ek是光电子的最大初动能;W是逸出功,即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。)


光电效应的解法:

(1)对光电效应规律的问题掌握两条线索、明确各概念间的对应关系。
①入射光频率→决定光子能量→决定光电子的最大初动能。
②入射光强度→决定单位时间内接收的光子数→决定单位时间内发射的光电子数。即:

(2)对光电效应方程的应用,在理解光电效应方程的基础上,可以由方程式判定最大初动能的变化,比较逸出功、极限频率等情况,还可从图线的斜率、截距等求解相关问题。


光的强度与光电流强度:

(1)关于光强光强是指单位时间内通过垂直于光的传播方向上单位面积的能量,其计算公式为式中的Ⅳ为单位时间内通过垂直于光的传播方向上单位面积的光子数。同频率的光的强度随Ⅳ的不同而不同。 Ⅳ相同而频率不同的两种光其光的强度也不同。由此可见,光的强度是由光的频率v和光子数N共同决定的。
(2)关于单位时间内的光电子数在产生光电效应的前提下.因为一个电子成为光电子只能吸收一个光子的能量,所以一定频率的光的强度增大,则光电子数增加;不同频率的光,即使光强增大,逸出的光电子数也不一定多。
(3)关于光电流强度光电流强度是指光电流的饱和值(对应从阴极发射出的电子全部被拉向阳极的状态),因为光电流未达到饱和值前,其大小不仅与入射光的强度有关,还与光电管两极间的电压有关,只有在光电流达到饱和值后才和入射光的强度成正比。在入射光频率不变的情况下,光强正比于单位时间内照射到金属表面上单位面积的光子数,但若换用不同频率的光照射,即使光强相同,从金属表面逸出的光电子数也不相同,形成的光电流也不同。

光电效应的两个图像:

(1)光电子的最大初动能随入射光频率变化而变化的图像如图所示。

依据可知:当即图线在横轴上的截距在数值上等于金属的极限频率。
斜率普朗克常量。
图线在纵轴上的截距在数值上等于金属的逸出功:
(2)光电流随外电压变化而变化的规律
如图所示,纵轴表示光电流,横轴表示阴、阳两极处所加外电压。

时,光电流恰好为零,此时能求出光电子的最大初动能,即此电压称为遏止电压。
时,光电流恰达到饱和光电流,此时所有光电子都参与了导电,电流最大为


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